JP2001033473A - 回転速度検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速回転の際にもＣＰＵの負荷を実質的に増
すことなく、精度良く回転速度を検出する。 【解決手段】 回転軸の周方向に沿って該回転軸と一体
回転可能に一定ピッチで形成された被検出部をセンサが
検出すると、センサからパルス信号が出力される。ＣＰ
Ｕは所定周期Ｔ１（５ｍｓ）毎にパルス信号による割込
みを許可すると共に、割込み許可の状態において１回目
のパルス信号が入力されると次の割込み許可の時期に
なるまでパルス信号，・・・による割込みを不許可
とする。１回目のパルス信号が入力された時から次の
割込み許可後の最初のパルス信号が入力されるまでの経
過時間to-pulseが計測され、該経過時間to-pulseとその
間に入力されたパルス数とに基づいて回転軸の回転速度
がＣＰＵによって演算される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の周方向に
沿って該回転軸と一体回転可能に一定ピッチで形成され
た被検出部をセンサで検出し、該被検出部を検出する毎
にセンサから出力されるパルス信号の入力に基づく割込
み処理により、演算手段で回転速度の演算を行って回転
軸の回転速度を検出する回転速度検出方法及び装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータの中央処理装置
（以下、ＣＰＵという）においては、割込みシステムが
採用されていて、割込み要求があるとプログラムを中断
し，後からそのプログラムを続行することのできるよう
に構成されている。この割込みは，プログラムカウンタ
ーや他のレジスターの内容を待避させたり、それらを保
存域に記憶し，新しい命令シーケンスを始めることによ
り達成され、そして新しいシーケンスの実行後、プログ
ラムカウンターやレジスターを元のプログラムへロード
し、復活させ再び割込み可能な状態にする。従って、Ｃ
ＰＵは、割込み要求があると、それを受け取って保持し
ておき、適当なプログラムを呼び出すことによってその
要求に応答する割込み処理を実行しなければならない。

【０００３】例えば、車速を検出し、検出された車速に
基づいてコンピュータによる制御下に所定の走行制御を
行うような場合、車速は車軸と連動して回転する回転軸
の回転速度から演算される。回転軸の回転速度を検出す
る場合は、回転軸に設けられた歯車状部材に近接して磁
気ピックアップからなるセンサを配設し、歯車状部材の
歯がセンサの前を通過する毎に該センサが入力インター
フェースを介してＣＰＵにパルス信号を送り、ＣＰＵが
パルス信号間の時間間隔から回転速度を算出するように
なっている。また、一定時間内に発生したパルス数から
回転速度を計算することもある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前者の場合、特に低速
での検出精度を上げるためには、歯車状部材の歯数を増
す必要がある。例えば、フォークリフトの走行制御で極
低速から車速を検出したい場合、車速検出用歯車ではタ
イヤ１回転でパルスが８５０回も発生するようになって
いる。そして、最高速では１秒間に数千回のパルス信号
がＣＰＵに入力されるため、割込み要求が頻繁に入るこ
とになり、それだけＣＰＵの負荷が増し、本来のプログ
ラムの迅速な実行に支障をきたすだけでなく、高速回転
では精度が低下することになる。また、一定時間内に発
生したパルス数から回転速度を計算する後者の場合に
は、低回転速度で精度が低下する。

【０００５】精度低下の理由は、ＣＰＵで使用するクロ
ックに比べてパルス間の時間が短くなることによる。例
えば、低回転速度で１パルスを１００００クロックでカ
ウントすれば、精度は０．０１％であり、高回転速度で
１パルスを１００クロックでカウントすれば、精度は１
％に低下してしまう。

【０００６】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であってその目的は、高速回転の際にもＣＰＵの負荷を
実質的に増すことなく、精度よく回転速度の検出が可能
な回転速度検出方法及び装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、回転軸の周方向に沿っ
て該回転軸と一体回転可能に一定ピッチで形成された被
検出部をセンサで検出し、前記被検出部を検出する毎に
前記センサから出力されるパルス信号の入力に基づく割
込み処理により、演算手段で回転速度の演算を行って前
記回転軸の回転速度を検出する回転速度検出方法におい
て、所定周期毎にパルス信号による割込みを許可すると
共に、割込み許可の状態において１回目のパルス信号が
入力されると次の割込み許可の時期になるまで前記パル
ス信号による割込みを不許可とし、前記１回目のパルス
信号が入力された時から次の割込み許可後の最初のパル
ス信号が入力されるまでの経過時間を計測し、前記経過
時間とその間に入力されたパルス数に基づいて前記回転
軸の回転速度を演算する。

【０００８】また、請求項２に記載の発明では、回転軸
の周方向に該回転軸と一体回転可能に一定ピッチで形成
された被検出部を検出する毎にパルス信号を出力するセ
ンサと、前記パルス信号の入力に基づく割込み処理によ
り回転速度の演算を行う演算手段と、前記パルス信号の
割込みを所定周期で許可すると共に、割込み許可の状態
において１回目のパルス信号が入力されると次の割込み
許可の時期になるまで前記パルス信号による割込みを不
許可とする制御手段と、前記１回目のパルス信号が入力
された時から次の割込み許可後の最初のパルス信号が入
力されるまでの経過時間を計測する計測手段と、前記経
過時間内に前記センサから出力されたパルス数をカウン
トするカウンタと備えた。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記所定周期は前記演算手段のメイ
ンプログラムの実行周期より短く設定されている。従っ
て、請求項１に記載の発明では、センサが回転軸に一定
ピッチで形成された被検出部を検出する毎にパルス信号
が出力される。演算手段へのパルス信号による割込みは
所定周期毎に許可される。割込み許可の状態において１
回目のパルス信号が入力されると次の割込み許可の時期
になるまで前記パルス信号による割込みが不許可とな
る。１回目のパルス信号が入力された時から次の割込み
許可後の最初のパルス信号が入力されるまでの経過時間
が計測され、前記経過時間とその間に入力されたパルス
数に基づいて回転軸の回転速度が演算される。

【００１０】請求項２に記載の発明では、演算手段にお
いて前記センサから出力されるパルス信号の入力に基づ
く割込み処理により回転速度の演算が行われる。制御手
段により前記パルス信号の割込みが所定周期で許可され
ると共に、割込み許可の状態において１回目のパルス信
号が入力されると次の割込み許可の時期になるまで前記
パルス信号による割込みが不許可となる。１回目のパル
ス信号が入力された時から次の割込み許可後の最初のパ
ルス信号が入力されるまでの経過時間が計測手段によっ
て計測される。前記経過時間内に前記センサから出力さ
れたパルス数がカウンタによってカウントされる。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、所定周期が演算手段のメインプログ
ラムの実行周期より短く設定されているため、各実行周
期に新しいデータの使用が可能になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して、産業
車両としてのフォークリフトに適用した一実施の形態に
ついて説明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分
を示すものとする。

【００１３】図１に示すように、エンジン１の出力軸１
ａは、トルクコンバータ２を備えた変速装置３の入力軸
３ａに連結され、変速装置３の出力軸３ｂは差動装置４
を介して駆動輪５ａを有する車軸５に連結されている。
車軸５には常用ブレーキ６が設けられている。エンジン
１にはスロットルアクチュエータ７が設けられ、このス
ロットルアクチュエータ７の作動によってスロットル開
度が調整されて、エンジン１の回転数、即ちエンジン１
の出力軸１ａの回転数が調節される。

【００１４】変速装置３は、前述したように入力軸３ａ
及び出力軸３ｂを備え、入力軸３ａには、トルクコンバ
ータ２に加え前進クラッチ８及び後進クラッチ９が設け
られている。前進クラッチ８及び後進クラッチ９と出力
軸３ｂとの間には図示しない歯車列がそれぞれ設けら
れ、各クラッチ８，９及び各歯車列を介して入力軸３ａ
の回転が出力軸３ｂに伝達される。両クラッチ８，９に
は油圧式のクラッチ、この実施形態では湿式多板クラッ
チが使用され、受圧室８ａ，９ａ内の油圧力によって各
クラッチディスクの接続力が調整可能に、例えば受圧室
８ａ，９ａ内の油圧力を高めると接続力が大きくなるよ
うに構成されている。

【００１５】前進クラッチ８及び後進クラッチ９におい
ては、前進クラッチバルブ１０及び後進クラッチバルブ
１１を介して供給される油圧により受圧室８ａ，９ａ内
の油圧力がそれぞれ制御されるようになっている。前進
クラッチバルブ１０及び後進クラッチバルブ１１は、ソ
レノイドへの通電量に比例した開度となる圧力制御比例
電磁弁で構成されている。

【００１６】変速装置３内には、駐車ブレーキ１２が出
力軸３ｂに接続されて組み込まれている。駐車ブレーキ
１２は出力軸３ｂと一体回転するディスク１２ａと、出
力軸３ｂに対して回転不能かつスラスト方向に移動可能
に設けられたブレーキパッド１２ｂとを備えている。ブ
レーキパッド１２ｂは図示しないばねのばね力によりデ
ィスク１２ａに圧接される方向に付勢されて制動のため
の係合圧を発生させ、ブレーキ用バルブ１３を介して受
圧室１２ｃに供給される油圧により制動状態が解除され
るように構成されている。

【００１７】図１ではトルクコンバータ２、変速装置３
及び各バルブ１０，１１，１３が独立して図示されてい
るが、これら各装置は一つのハウジング内に組み込まれ
て、自動変速機を構成している。そして、自動変速機に
は図示しない油圧ポンプが組み込まれ、その油圧ポンプ
の吐出油が図示しない流路及び各バルブ１０，１１，１
３を介して各受圧室８ａ，９ａ，１２ｃに供給可能に構
成されている。前記油圧ポンプはエンジン１の回転時に
変速装置３に伝達される回転力により駆動されるように
なっている。

【００１８】エンジン１の出力軸１ａには被検出部とし
て歯車１４が一体回転可能に設けられ、磁気ピックアッ
プからなるエンジン回転数センサ１５により出力軸１ａ
の回転数が検出される。エンジン回転数センサ１５は出
力軸１ａの回転数に比例したパルス信号を出力する。ま
た、変速装置３の出力軸３ｂには被検出部として歯車１
６が一体回転可能に設けられ、磁気ピックアップからな
る車速センサ１７により出力軸３ｂの回転数が検出され
る。車速センサ１７は出力軸３ｂの回転数に比例したパ
ルス信号を出力する。各歯車１４，１６は、その周囲に
被検出部を構成する多数の歯１４ａ，１６ａを有し、出
力軸１ａ，３ｂの回転に伴い歯１４ａ，１６ａがセンサ
１５，１７の前を通過する毎に、センサ１５，１７が上
述のパルス信号を出力する。

【００１９】エンジン１により駆動される荷役用の油圧
ポンプ１８の吐出側に、フォーク１９を昇降させるリフ
トシリンダ２０及びマスト２１を傾動させる図示しない
ティルトシリンダが、図示しない管路等を介して接続さ
れている。

【００２０】運転室の床にはアクセルペダル２３と、イ
ンチングペダル２４と、ブレーキペダル２５とが設けら
れている。インチングペダル２４は荷役作業を行いなが
らフォークリフトの微速走行をマニュアル操作で行う際
に、クラッチを半接続状態（半クラッチ状態）にするた
めに使用するものである。そして、ブレーキペダル２５
を操作する（踏み込む）ときは、ブレーキペダル２５は
インチングペダル２４と独立して作動するが、インチン
グペダル２４を操作する（踏み込む）ときは、途中から
インチングペダル２４とブレーキペダル２５とが連動可
能に構成されている。即ち、インチングペダル２４は、
インチング位置に達するまで及びインチング位置におい
てはブレーキペダル２５と独立して移動（操作）される
が、インチング位置を過ぎるとブレーキペダル２５がイ
ンチングペダル２４と一体に移動するようになってい
る。

【００２１】アクセルペダル２３が操作されたか否かを
検出するアクセルセンサ２６は、アクセルペダル２３の
操作量に比例した検出信号を出力する。インチングペダ
ル２４がインチング位置にあるか否かはインチングスイ
ッチ２７により検出され、ブレーキペダル２５が操作さ
れたか否かはブレーキスイッチ２８により検出される。

【００２２】図示しない運転室の前部には、シフトレバ
ー２９が設けられている。シフトレバー２９の位置を検
知するシフトスイッチ３０は、シフトレバー２９が前進
位置、後進位置及び中立位置のいずれにあるかを検知
し、各位置に対応する信号を出力する。また、運転室に
は、図示しないが、前述したリフトシリンダ２０を操作
するための荷役レバーが配置されており、この荷役レバ
ーの操作量は荷役操作量センサにより検知される。

【００２３】次に、前述したスロットルアクチュエータ
７、前進クラッチバルブ１０、後進クラッチバルブ１１
及びブレーキ用バルブ１３等を駆動制御したり、エンジ
ン回転数センサ１５や車速センサ１７に基づき回転速度
を検出するための電気的構成について説明する。

【００２４】この駆動制御や回転速度検出のための制御
装置３１は、演算手段、制御手段及び計測手段としての
中央処理装置（ＣＰＵ）３２、読出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）３３及び読出し及び書替え可能なメモリ（ＲＡＭ）
３４に加え、入力インターフェース３５及び出力インタ
ーフェース３６を備えている。また、制御装置３１はカ
ウンタとしての計数回路３７，３８を備えている。計数
回路３７はエンジン回転数センサ１５から出力されたパ
ルス信号をカウントし、計数回路３８は車速センサ１７
から出力されたパルス信号をカウントする。

【００２５】ＲＯＭ３３には、通常走行時に進行方向側
のクラッチを完全係合状態としてアクセルペダル２３の
操作量に対応した目標エンジン回転数に制御するプログ
ラム、荷役走行時に荷役レバーの操作量に基づいて設定
した目標エンジン回転数に制御し、かつ進行側のクラッ
チ圧力を調整してアクセルレバー２３の操作量に対応し
た目標車速となるようにクラッチの係合圧力を制御する
プログラム、駐車ブレーキ１２の作動時期設定プログラ
ム、本発明に従って車速もしくは回転速度を演算するの
ためのプログラム等の所定の制御プログラムに加え、同
制御プログラムを実行する際に必要な各種データ等が記
憶されている。ＲＡＭ３４にはＣＰＵ３２の演算結果等
が一時記憶される。ＣＰＵ３２はＲＯＭ３３に記憶され
た諸制御プログラムに基づいて作動する。

【００２６】ＣＰＵ３２は、エンジン回転数センサ１５
に接続された計数回路３７、車速センサ１７に接続され
た計数回路３８、インチングスイッチ２７、ブレーキス
イッチ２８及びシフトスイッチ３０の出力信号を入力イ
ンターフェース３５を介して入力するように接続されて
いる。アクセルセンサ２６は図示しないＡ／Ｄ変換器及
びを介してＣＰＵ３２に接続されている。

【００２７】また、ＣＰＵ３２は、出力インターフェー
ス３６及び図示しない駆動回路を介してスロットルアク
チュエータ７、前進クラッチバルブ１０、後進クラッチ
バルブ１１及びブレーキ用バルブ１３にそれぞれ接続さ
れていて、ＲＯＭ３３に記憶されている各種制御プログ
ラムに従って動作し、スロットルアクチュエータ７及び
各バルブ１０，１１，１３への制御指令信号を出力す
る。

【００２８】ＲＯＭ３３には、通常走行時のアクセルペ
ダル２３の操作量に対するスロットル開度の関係を示す
マップと、荷役レバーの操作量に対するスロットル開度
の関係を示すマップと、荷役走行時におけるアクセルペ
ダル２３の操作量に対する目標車速の関係を示すマップ
とが記憶されている。また、ＲＯＭ３３には荷役走行時
及びインチング走行時に、進行側のクラッチ、即ち前進
走行時には前進クラッチ８、後進走行時には後進クラッ
チ９を半クラッチ接続状態とするための前進クラッチバ
ルブ１０及び後進クラッチ１１の基準開度が記憶されて
いる。

【００２９】ＣＰＵ３２は、通常走行時には進行側のク
ラッチを完全係合状態とするようにクラッチバルブを制
御し、アクセルペダル２３の操作量に対する目標エンジ
ン回転数になるようにスロットルアクチュエータ７を制
御する。

【００３０】ＣＰＵ３２は、荷役走行時には荷役作業に
必要な油圧を確保できるエンジン回転数に対応するスロ
ットル開度となるようにスロットルアクチュエータ７を
制御する。また、ＣＰＵ３２はシフトレバー２９が操作
された進行方向に対するクラッチを半クラッチ接続状態
とすると共に、アクセルペダル２３の操作量に対応した
目標車速となるように両クラッチバルブの一方を制御す
る。

【００３１】ＣＰＵ３２は車速が停止車速以下か否かを
判断し、車速が停止車速以下で、ブレーキスイッチ２８
からブレーキペダル２５の操作検出信号を入力した状態
が所定時間（例えば０．５秒）継続したとき、駐車ブレ
ーキ１２が制動状態となるようにブレーキ用バルブ１３
を制御する。停止車速とは車速センサ１７で零と判断さ
れる程度の低速を意味し、例えば秒速数ｃｍ程度であ
る。駐車ブレーキ１２はアクセルペダル２３を踏み込み
操作することにより制動状態が解除される。

【００３２】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。エンジン１はスロットル開度に対応したエン
ジン回転数で回転される。エンジン１の回転により油圧
ポンプ１８が駆動され、リフトシリンダ２０に作動油が
供給可能な状態になる。また、同じ駆動源のエンジン１
の回転は出力軸１ａ及びトルクコンバータ２を介して変
速装置３に伝達される。

【００３３】シフトレバー２９が中立位置に操作された
状態では、両クラッチバルブ１０，１１は受圧室８ａ，
９ａに油圧が供給されない状態に保持されるため、両ク
ラッチ８，９は非接続状態に保持され、エンジン１の回
転は変速装置３の出力軸３ｂに伝達されない。シフトレ
バー２９が前進位置に操作された状態では、前進クラッ
チバルブ１０は受圧室８ａに油圧を供給可能な状態に操
作され、前進クラッチ８が接続状態となり、エンジン１
の回転が前進クラッチ８を介して出力軸３ｂに伝達され
る状態となる。シフトレバー２９が後進位置に操作され
た状態では、後進クラッチバルブ１１は受圧室９ａに油
圧を供給可能な状態に操作され、後進クラッチ９が接続
状態となり、エンジン１の回転が後進クラッチ９を介し
て出力軸３ｂに伝達される状態となる。

【００３４】フォークリフトを停止させるため、運転者
がブレーキペダル２５を操作するか、インチングペダル
２４をインチング位置より余分に操作すると、ブレーキ
ペダル２５が制動位置に操作され、ブレーキスイッチ２
８からブレーキ操作信号が出力される。ＣＰＵ３２は、
後述する仕方で車速センサ１７からのパルス信号に基づ
いて車速を演算し、車速が停止車速以下の状態で、かつ
ブレーキ操作信号を入力した状態が所定時間（例えば
０．５秒程度）以上継続したと判断すると、ブレーキ用
バルブ１３に制動指令信号を出力する。ブレーキ用バル
ブ１３に制動指令信号が出力されると、受圧室１２ｃに
油圧が供給されない状態になり、ブレーキパッド１２ｂ
がばね力によってディスク１２ａに圧接される制動位置
に配置され、駐車ブレーキ１２が制動状態となる。従っ
て、運転者がフォークリフトを停止させるため、ブレー
キペダル２５又はインチングペダル２４を操作すると、
フォークリフトが停止した状態で自動的に駐車ブレーキ
１２が制動解除状態から制動状態に切り換えられる。

【００３５】荷役走行時には、ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３
３に記憶された制御プログラムを読み出し、荷役レバー
の操作量に基づいて設定した目標エンジン回転数となる
ようにスロットルアクチュエータ７を制御すると共に、
進行側のクラッチ圧力を調整してアクセルレバー２３の
操作量に対応した目標車速となるようにクラッチの係合
圧力を制御する。

【００３６】エンジン回転数センサ１５及び車速センサ
１７からのパルス信号は、車速センサ１７について代表
的に示すと、図２のような形態で計数回路３７，３８を
介してＣＰＵ３２に次々と入力される。フォークリフト
の走行制御の際に、極低速における検出精度を高めるた
め、車速検出用の歯車１６では、車輪１回転で１秒間に
例えば８５０回のパルスが発生するほど多数の歯１６ａ
が形成されている。従って、比較的に走行速度が遅いフ
ォークリフトでも、最高車速では例えば１秒間に４００
０回以上ものパルスがＣＰＵ３２に入力することにな
る。

【００３７】そのため、パルス間時間に基づいた従来の
ような計測では、その時間頻度でＣＰＵ３２に割込み要
求が入る。制御周期を仮に５ミリ秒（ｍｓ）とすると、
該周期の間に最高速の車速では２０パルス以上がＣＰＵ
３２に入ることになる。車速検出のためには１回の計測
分のパルスデータがあればよいから、回転速度検出に不
要な残りのデータがＣＰＵ３２に入ることは、その都度
ＣＰＵ３２に不必要な割込みをかけることになり、コン
ピュータの処理能力上問題である。

【００３８】例えば、図２において、時点t₁から時点t₂
までの所定周期Ｔ１の間にセンサから出力されるパルス
の数と、そのパルスが出力されるに要した時間Ｔとから
駆動輪５ａの回転速度Ｎｖを求める場合、時間Ｔの間に
出力されたパルス数は６であるため、回転速度Ｎｖ［ｒ
ｐｓ］は、Ｎｖ＝６／（Ｔ×８５０）となる。但し、８
５０は駆動輪５ａが１回転する間に車速センサ１７と対
向する位置を通過する歯車１６の歯１６ａの数である。
この回転速度Ｎｖに２πｒをかければ車速Ｖ［ｍ／ｓ］
が得られる。但し、ｒは駆動輪５ａの半径である。

【００３９】従って、所定周期Ｔ１の開始時点t₁以降に
おいて、最初のパルスの立ち上がり、即ち１回目の割込
みが入った時点で以降の割込みを不許可とし、割込み再
許可の開始時点t₂後の最初のパルスの立ち上がりまでの
時間Ｔを計測し、時間Ｔとその間のパルス数とから回転
速度を演算すれば、ＣＰＵ３２の負荷を実質的に増すこ
となく回転速度の検出が可能であることが分かる。時間
Ｔにセンサから出力されるパルス数は計数回路３７，３
８でカウントされるため、ＣＰＵ３２の負荷とならな
い。

【００４０】次に、車速センサ１７による車速の検出方
法について、発生パルスの数毎に場合分けした図３の
（ａ）〜（ｄ）を参照して更に詳しく説明する。なお、
エンジン回転数センサ１５によるエンジン１の回転数も
同様に求められるので、車速センサ１７による車速の検
出方法について代表的に説明することとする。

【００４１】制御装置３１で使用される水晶発振器の固
有振動周波数を例えば２０ＭＨｚとし、メイン制御プグ
ラムの制御周期を１０ｍｓとし、割込み許可の所定周期
Ｔ１を５ｍｓとする。制御装置３１には１０ｍｓ用及び
５ｍｓ用のタイマがそれぞれ設けられている。また、制
御装置３１にはフリーランニングカウンタ機能が通常の
ように備えられていて、このカウンタが時間を１ＬＳＢ
単位で常時カウントしている。クロック周波数が２０Ｍ
Ｈｚの場合、１ＬＳＢは0.00005 ｍｓとなり、クロック
周波数が２００ｋＨｚの場合、１ＬＳＢは0.005ｍｓと
なる。

【００４２】なお、以下の説明で、to-pulseは、０〜５
ｍｓ間の１回目のパルス信号の立ち上がりから割込み不
許可の解除以降の１回目パルスの立ち上がりまでの経過
時間であり、to-cnt-pulseは、０〜５ｍｓ間の１回目の
パルスから割込み不許可の解除以降の１回目パルスまで
のパルス数から１を引いた値である。従って、パルス間
時間pulsは、puls＝to-pulse／to-cnt-pulseで表され
る。

【００４３】図３の（ａ）は、所定周期Ｔ１（５ｍｓ）
の間に１パルス以下しか車速センサ１７からパルス信号
が入らず、しかもパルス間時間pulsが１０ｍｓ以下の場
合で、図の横軸の数字「０」及び「５」は、それぞれ１
０ｍｓタイマ及び５ｍｓタイマの動作基準時点を便宜的
に表わしている。１０ｍｓタイマ及び５ｍｓタイマが最
初の時点「０」でリセットされて１制御周期及び所定周
期Ｔ１が始まる。この時、制御装置３１のＣＰＵ３２は
割込み可である。ある時点で車速センサ１７からの最初
のパルス信号が入力インターフェース３５を介してＣ
ＰＵ３２に入ると、ＣＰＵ３２はそれ以降割込み不可と
なり、この割込み不可状態は５ｍｓタイマが最初の時点
「５」でタイムアップするまでの時間Ｔ２の間継続す
る。

【００４４】そして、次にパルス信号が入るとＣＰＵ
３２は割込み要求に応えて割込みルーチンに入り、車速
の演算を開始する。前述したフリーランニングカウンタ
によりそれぞれ計時されているパルス信号及びが入
った各時点のカウンタ値の差から経過時間to-pulseを求
める。to-cnt-pulseは２−１＝１であるから、パルス間
時間puls＝to-pulse／to-cnt-pulseは容易に求められ
る。そして、ＣＰＵ３２はＲＯＭ３３に記憶された演算
式に従って車速Ｖを演算する。

【００４５】Ｖ＝Ｎｖ×２πｒ＝｛（ to-cnt-pulse／
to-pulse）／Ｇ｝×２πｒ 但し、Ｇは駆動輪５ａが１回転する間に車速センサ１７
と対向する位置を通過する歯車１６の歯１６ａの数であ
る。

【００４６】図３の（ｂ）は、所定周期Ｔ１（５ｍｓ）
間に１パルス以下しか車速センサ１７からパルス信号が
入らず、しかもパルス間時間pulsが１０ｍｓ以上かつ６
０ｍｓ以下の場合であり、このときも同様にパルス間時
間pulsが求められる。なお、パルス間時間が６０ｍｓ以
上の時、車速は０とみなす。

【００４７】図３の（ｃ）及び（ｄ）は、所定周期Ｔ１
（５ｍｓ）間に２パルス以上、即ち割込み不可の間に１
パルス以上のパルス信号が入る場合である。図３の
（ｃ）において、２回目のパルス信号は割込み不可状
態の間に入力しており、このパルス信号の入力によっ
てはＣＰＵ３２は割込みルーチンに入らない。しかし、
車速センサ１７から出力されるパルス信号の数は計数回
路３８によりカウントされているため、パルス間時間pu
lsの計算の際にはパルス信号も考慮され、車速が適切
に検出される。

【００４８】図３の（ｄ）においては、パルス信号に
よりＣＰＵ３２が割込み不可状態となり、割込み不可状
態の間に５つのパルス信号〜がセンサから出力され
るが、これらは計数回路３８によりカウントされるだけ
で、ＣＰＵ３２に割込みをかけることはない。従って、
１制御周期毎に５回もの不要な割込みが回避されること
が分かる。

【００４９】以上説明したこの実施の形態では以下の効
果を有する。 （１） 所定周期Ｔ１毎にパルス信号による割込みを許
可すると共に、割込み許可の状態において１回目のパル
ス信号が入力されると次の割込み許可の時期になるまで
パルス信号による割込みを不許可とし、１回目のパルス
信号が入力された時から次の割込み許可後の最初のパル
ス信号が入力されるまでの経過時間to-pulseを計測し、
経過時間to-pulseとその間に入力されたパルス数に基づ
いて回転軸の回転速度を演算する。従って、低速回転時
の検出精度を高めるために歯車１４，１６の歯１４ａ，
１６ａの数を増しても、ＣＰＵ３２の負荷が実質的に増
すことがなく、低速だけでなく高速での検出精度の向上
になる。即ち、歯車１４，１６のピッチの公差、入力軸
３ａ及び出力軸３ｂの捩れ等による若干の回転変動が避
けられないが、少なくとも所定周期間Ｔ１（５ｍｓ）の
各パルス間時間を平均化することにより、パルス間時間
が小さな場合でも精度が向上する。

【００５０】（２） ＣＰＵ３２の負荷が小さくなるた
め、ＣＰＵ３２として安価なものを使用できる。 （３） 従来は割込みを避けて敬遠されていた場所、例
えば高速回転部と対向する箇所にセンサを設けることが
可能となるので、センサの適用可能範囲が非常に広が
り、自由度が増す。

【００５１】（４） ＣＰＵ３２のメインプログラムの
実行周期もしくは制御周期より割込み許可の所定周期Ｔ
１が短く設定されているため、各制御周期で常に新しい
回転速度検出データを使用できる。

【００５２】（５） 前記の回転速度検出方法により極
低速での車速を正確に検出できると共に、高速走行時の
車速検出もＣＰＵ３２の負荷を増さずに精度良く検出で
きる。従って、駐車ブレーキ１２の作動時期の判断や、
フォークリフト等の産業車両で荷役走行時に極低速での
走行制御を円滑に行うことができる。

【００５３】実施の形態は前記に限定されるものではな
く、例えば次のように具体化してもよい。 ○ エンジン回転数センサ１５及び車速センサ１７とし
て磁気ピックアップが用いられているが、ホール素子の
ような磁気センサを用いてもよい。

【００５４】○ 制御装置３１の水晶発振器の固有振動
周波数を２０ＭＨｚとしたが、様々な値に設計すること
ができる。また、割込み許可の所定周期Ｔ１も制御周期
の半分に限らず１／２ｎ（ｎは整数）としてもよい。

【００５５】○ 割込み許可の所定周期Ｔ１を制御周期
より長くしてもよい。 ○ 被検出部である歯車１４，１６は出力軸１ａ，３ｂ
に直結されているが、出力軸１ａ，３ｂと一体に回転し
うる部材なら所望の部位に設置しうる。

【００５６】○ 被検出部としては、センサがパルス信
号を発生しうるものなら歯車１４，１６以外の任意の周
知手段を使用しうる。例えば、回転板の周方向に沿って
Ｎ極及びＳ極を交互に着磁したものや、回転板の周方向
に沿って反射部と非反射部を交互に設けたものや、回転
板に多数のスリットを所定角度をおいて形成したものが
使用される。反射部やスリットを設けた回転板の場合
は、センサとして光センサが使用される。

【００５７】○ 回転軸に直接に被検出部を設けずに、
センサが回転軸と連動される減速又は増速歯車列の歯車
の回転を検出するように構成する。この場合、高速度に
対する検出性能が重視される場合には、減速歯車列を用
い、逆に低速度に対する検出性能が重視される場合に
は、増速歯車列を用いるのが好適である。

【００５８】○ 前記実施形態では、本発明による回転
速度検出方法及び装置を産業車両としてのフォークリフ
トに適用した場合について説明したが、本発明は、産業
車両に限定されるものではないことは勿論のこと、一般
的な車両に限定されるものでもなく、回転軸を有するも
のの回転速度を検出する際に広く用いることができる。

【００５９】前記実施形態から把握できる請求項記載以
外の発明（技術思想）について、以下にその効果と共に
記載する。 （１） 請求項２又は請求項３に記載の発明の回転速度
検出装置を車速検出装置として備えている産業車両。こ
の場合、低速走行時及び高速走行時における車速を精度
良く検出でき、しかも演算手段に対する割込み負荷を小
さくできる。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項３
の発明によれば、低速度を精度よく測定するために被検
出部の数を多くしても、発生されるパルス信号毎に割込
みをかけるものではないので、高速回転の際にも演算手
段に対する負荷を実質的に増すことなく、精度よく回転
速度の検出が可能となる。しかも、従来は割込みを避け
て敬遠されていた場所にセンサを設けることが可能とな
るので、センサの適用可能範囲が非常に広がり、自由度
が増す。

【００６１】また、請求項３に記載の発明によれば、割
込みを許可する所定周期は演算手段のメインプログラム
の実行周期より短く設定されているので、各実行周期に
必要な回転速度データとして新しいデータを使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態の回転速度検出装置を備えた産業
車両の要部構成図。

【図２】本発明による回転速度検出の原理を説明するた
めのパルス波形図。

【図３】 （ａ）〜（ｄ）は種々の場合に分けて車速の
求め方を説明するためのパルス信号及び時間の関係図。

【符号の説明】

１ａ…回転軸としての出力軸、３ｂ…回転軸としての出
力軸、１４，１６…被検出部としての歯車、１４ａ，１
６ａ…同じく歯、１５…エンジン回転数センサ、１７…
車速センサ、３２…演算手段、制御手段及び計測手段と
しての中央処理装置（ＣＰＵ）、３３…制御手段を構成
する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、３７，３８…カウン
タとしての計数回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F333 AA02 AB13 FA20 FA31 FD20 FE04 FE09 3G084 DA04 DA13 EA05 EA07 EB03 EC05 FA33

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸の周方向に沿って該回転軸と一体
   回転可能に一定ピッチで形成された被検出部をセンサで
   検出し、前記被検出部を検出する毎に前記センサから出
   力されるパルス信号の入力に基づく割込み処理により、
   演算手段で回転速度の演算を行って前記回転軸の回転速
   度を検出する回転速度検出方法であって、 所定周期毎にパルス信号による割込みを許可すると共
   に、割込み許可の状態において１回目のパルス信号が入
   力されると次の割込み許可の時期になるまで前記パルス
   信号による割込みを不許可とし、前記１回目のパルス信
   号が入力された時から次の割込み許可後の最初のパルス
   信号が入力されるまでの経過時間を計測し、前記経過時
   間とその間に入力されたパルス数に基づいて前記回転軸
   の回転速度を演算する回転速度検出方法。
2. 【請求項２】 回転軸の周方向に該回転軸と一体回転可
   能に一定ピッチで形成された被検出部を検出する毎にパ
   ルス信号を出力するセンサと、 前記パルス信号の入力に基づく割込み処理により回転速
   度の演算を行う演算手段と、 前記パルス信号の割込みを所定周期で許可すると共に、
   割込み許可の状態において１回目のパルス信号が入力さ
   れると次の割込み許可の時期になるまで前記パルス信号
   による割込みを不許可とする制御手段と、 前記１回目のパルス信号が入力された時から次の割込み
   許可後の最初のパルス信号が入力されるまでの経過時間
   を計測する計測手段と、 前記経過時間内に前記センサから出力されたパルス数を
   カウントするカウンタとを備えた回転速度検出装置。
3. 【請求項３】 前記所定周期は前記演算手段のメインプ
   ログラムの実行周期より短く設定されている請求項２に
   記載の回転速度検出装置。